第四章 检测试题
(时间:45分钟 满分:100分)
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知识点
题号(难易度)
环境保护
1(易),2(易),7(易),12(中)
绿色化学
8(易),15(中)
高分子化合物
9(易)
资源综合利用
3(易),4(易),5(易),6(易),10(中),14(中)
海水资源开发
11(中),13(中)
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.(2011年福建理综)下列关于化学与生产、生活的认识中不正确的是( A )
A.CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体
B.使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一
C.节能减排符合低碳经济的要求
D.合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺
解析:A项中N2不是造成温室效应的气体,故不正确;使用清洁能源、节能减排、合理开发利用能源都符合可持续发展的要求,故B、C、D都正确。
2.下列说法中正确的是( D )
A.石油分馏的馏分均是纯净物
B.硫酸工业中采用增加烟囱高度的方法,以减少尾气中SO2对大气的污染
C.利用CO2合成聚碳酸酯类可降解塑料,目的是扩大塑料制品的使用范围
D.利用纳米二氧化钛光触媒技术,将汽车尾气中的NO和CO转化为无害气体
解析:石油分馏的馏分有汽油、煤油、柴油等,每一馏分仍是各种烃的混合物,A项错误;增加烟囱的高度不能提高SO2的转化率,也不能减少SO2对环境造成的污染,B项错误;利用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料是为了减少或防止“白色污染”,C项错误;NO和CO在催化剂作用下可生成N2和CO2从而转化为无害气体,D项正确。
3.下列变化属于物理变化的是( C )
A.煤的干馏
B.裂解
C.从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等
D.古代植物转变成煤
解析:干馏、裂解、古代植物转变成煤都是化学变化;从煤焦油中得到苯、甲苯、二甲苯等是采取分馏的方法,是物理变化。
4.化学在生产和生活中有着广泛的应用。下列说法中错误的是( D )
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以达到保鲜的目的
B.利用可降解的“玉米塑料”代替常用的“一次性”饭盒,可防止产生白色污染
C.蛋白质、淀粉、纤维素都是高分子化合物
D.煤的气化和液化过程,都是物理变化
解析:煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气。煤的液化有直接液化和间接液化两种,直接液化是使煤与氢气作用生成液体燃料,间接液化是指煤先转化成一氧化碳和氢气,再在催化作用下合成甲醇等。可见,煤的气化和液化都是化学变化。
5.下列说法中不正确的是( D )
A.与煤、柴油相比较,天然气是一种比较清洁的化石燃料
B.乙醇是一种可再生能源,作为燃料的优点是完全燃烧的产物不污染环境
C.利用太阳能、风能和氢能等能源代替化石能源能有效改善空气质量
D.煤转化为水煤气再燃烧放出的热量不会增加,因此煤的气化毫无意义
解析:A项,天然气的主要成分是CH4,完全燃烧生成CO2和H2O,对环境无污染,而煤或柴油燃烧能产生污染环境的SO2、NOx等气体;B项,C2H5OH完全燃烧生成CO2和H2O,对环境无污染;C项,太阳能、风能和氢能均为绿色能源;D项,煤的气化能提高煤的燃烧效率,减少对环境的污染。
6.下列有关石油和煤的利用叙述不正确的是( C )
A.煤的干馏就是将煤隔绝空气在高温下使之分解,得到焦炭、煤焦油等物质的过程
B.煤的液化就是将煤转化成甲醇、乙醇等液态物质的过程
C.煤的气化就是将煤在高温条件由固态转化为气态的物理变化过程
D.通过催化裂化或裂解,可以获得碳原子数较少的轻质油
解析:煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成水煤气:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
7.“环境保护”意识深入人心,下列关于酸雨的认识中错误的是( C )
A.正常条件下,pH值小于5.6的降雨是“酸雨”
B.冰岛火山喷发含有大量SO2,在局部区域形成酸雨
C.全球“低碳”行动能减少CO2排放量,也就能降低酸雨的形成及危害
D.汽车尾气含有氮氧化合物,过量排放形成酸雨
解析:B中,SO2能形成硫酸酸雨;D中,汽车尾气中的氮氧化物(NO、NO2)能形成硝酸酸雨;C中,CO2溶于雨水虽导致雨水呈酸性,但其pH>5.6,不是酸雨。
8.在绿色化学工艺中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的物质,即原子利用率为100%。在用CH3C≡CH合成CH2C(CH3)COOCH3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要其他的反应物有( B )
A.CO2和H2O B.CO和CH3OH
C.CH3OH和H2 D.H2和CO2
解析:CH2C(CH3)COOCH3与CH3C≡CH比较多1个“C2H4O2”,B项中CO与CH3OH物质的量之比为1∶1时恰好符合“C2H4O2”的组成。
9.聚丙烯酸酯的结构简式可表示为,由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是( B )
A.属于高分子化合物
B.链节为
C.单体为
D.n为聚合度
解析:依据高分子化合物聚丙烯酯的结构简式,可确定其链节为,单体为,n为聚合度,故B不正确。
10.下列说法中正确的是( D )
A.煤中含有苯、甲苯和粗氨水,可通过干馏得到
B.在有机物分子中,含有的氢原子个数一定是偶数
C.乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,二者反应原理相同
D.用溴水可以鉴别己烯、己烷、四氯化碳三种有机物
解析:A中,煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,而粗氨水、苯、甲苯是煤干馏后分解得到的产物。B中,有些有机物分子中氢原子数为奇数,如、CH3Cl等。C中,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是氧化还原反应,使溴水褪色是加成反应。D中,己烷、四氯化碳可萃取溴,但分别位于水的上层和下层,己烯可以使溴水褪色,可鉴别出来。
11.从海水中提取溴常用的一种工艺涉及以下过程:①氧化,用Cl2将海水中的NaBr氧化成Br2;②将海水浓缩;③提取,用Cl2将HBr氧化成Br2得到产品;④富集,用空气和水蒸气将Br2吹入吸收塔与吸收剂SO2水溶液反应生成HBr,则正确的步骤为( D )
A.②①③④ B.①②③④
C.③②①④ D.②①④③
解析:海水提溴的主要工艺流程为:
海水浓缩Br2Br2。该工艺的主要反应为:2NaBr+Cl22NaCl+Br2,Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr,
Cl2+2HBrBr2+2HCl。
12.欲测定烟雾中的SO2含量,可做下列实验:取100 L该空气(标准状况),通过盛放100 mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶,使它们充分反应,生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,经测定其质量为11.65 g,则该空气中SO2的体积分数是( A )
A.1.12% B.2.24% C.3.36% D.无法计算
解析:含有SO2的烟雾通过H2O2水溶液,SO2被氧化成H2SO4,再加入BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,根据硫元素守恒可得关系式,设烟雾中含SO2体积为x
SO2 ~ BaSO4
22.4 L 233 g
x 11.65 g
x==1.12 L,
故SO2的体积分数为:
×100%=1.12%。
二、非选择题(共40分)
13.(8分)海水是镁的主要来源之一。从海水中提取镁可按如下步骤进行:①把贝壳制成石灰乳;②向引入的海水中加入石灰乳,沉降、洗涤、过滤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥;④电解得到产物。
(1)以上提取镁的全过程中,没有涉及的化学反应类型是 (填序号)。?
A.分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.复分解反应
(2)下列关于提取镁的说法中不正确的是 (填序号)。?
A.此法的优点之一是原料来自大海
B.进行①②③步骤的目的是富集MgCl2
C.可用电解熔融氧化镁的方法制取镁
D.电解冶炼镁要消耗大量电能
解析:(1)从海水中提取镁的全过程中,涉及的反应有:
①把贝壳制成石灰乳:CaCO3CaO+CO2↑,分解反应;CaO+H2OCa(OH)2,化合反应;
②沉淀Mg2+:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,复分解反应;
③沉淀物与盐酸反应:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O,复分解反应;
④电解:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,分解反应。未涉及置换反应。
(2)由于MgO的熔点高,不能使用电解熔融MgO的方法冶炼Mg。
答案:(1)C (2)C
14.(20分)通过石油裂解可以获得乙烯,再以乙烯为原料还可以合成很多的化工产品,试根据下图回答有关问题:
已知:有机物D是一种有水果香味的油状液体。
(1)有机物B的名称为 ,结构简式为 。?
决定有机物A、C的化学特性的原子团的名称分别是
。?
(2)写出图示反应②、③的化学方程式,并指明反应类型:
② ;?
反应类型: 。?
③ ;?
反应类型: 。?
解析:(1)乙烯与H2O发生加成反应生成乙醇,乙醇被O2氧化生成乙醛,乙醛继续被氧化生成乙酸,乙醇和乙酸反应生成一种有水果香味的油状液体乙酸乙酯。A、C中的官能团名称分别为:羟基、羧基。
(2)②、③两个反应分别为:乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙烯发生加聚反应生成聚乙烯。
答案:(1)乙醛 CH3CHO 羟基、羧基
(2)②CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 酯化反应
③nCH2CH2 加聚反应
15.(12分)20世纪90年代初,国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各个环节中都实现净化和无污染。
(1)下列各项属于“绿色化学”要求的是 。?
A.处理废弃物 B.治理污染点
C.减少有毒物 D.杜绝污染源
(2)在我国西部大开发中,某省为筹建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你认为可行的是 。?
A.建在西部干旱区可以脱贫致富
B.应建在水资源丰富和交通方便且远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.不宜建在人口稠密的居民区
(3)某化工厂排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四种离子。甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案。
甲:
乙:
丙:
在能制得纯铜的方案中,哪一步操作会导致环境污染? 。应增加哪些措施防止污染? 。?
解析:(1)根据题干描述:绿色化学是“预防污染”的根本手段,因此应从“源头”上杜绝。(3)丙方案中的第③步由于汞的沸点低、易挥发、有毒,因此会造成环境污染。
答案:(1)D (2)B、D
(3)丙方案的第③步 增加冷凝回收装置
纠错补偿训练
补偿点一:铝热剂的组成及应用
1.铝能用于冶炼难熔的金属(如Fe、Mn等),这是因为铝( D )
A.具有两性
B.导电性好
C.熔点低
D.还原性强及冶炼反应中放出大量的热
解析:铝能够与某些高熔点的金属氧化物(如Fe2O3、MnO2、V2O5等)组成铝热剂,利用铝的强还原性及冶炼反应中放出大量热,使难熔金属熔化而分离出来。
错因分析:不认真分析题目所问,简单从铝的两性(特性)进行选择,导致错选A。
2.下列氧化物不能与铝粉组成铝热剂的是( D )
A.Cr2O3 B.MnO2 C.V2O5 D.MgO
解析:铝热剂必须是金属铝粉与金属活动性比Al弱的金属氧化物组成,这样才能在引燃后用Al将其他金属从其氧化物中置换出来。
错因分析:由于对金属Cr、V不熟悉,不清楚过渡金属活动性顺序都比Al弱,单纯地从陌生角度分析而错选A或C。
补偿点二:煤、石油的组成及炼制产物
3.下列说法中正确的是( B )
A.利用煤的加工手段,不可能从煤中获得燃料油
B.煤的干馏属于化学变化
C.煤高温干馏所得的焦炉气中含有一定量的芳香烃
D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
解析:煤的直接液化是在高温、催化剂的条件下与H2反应可获得燃料油,因此A项错误;煤干馏时发生了分解反应,是化学变化,B正确;煤高温干馏的产物主要是焦炭,同时得到焦炉气、煤焦油、粗氨水等,焦炉气的主要成分是H2和CH4等气体,芳香烃主要存在于煤焦油中,C不正确;煤中不存在苯及其同系物,苯及其同系物存在于煤干馏得到的煤焦油中,故选项D不正确。
错因分析:①由于对煤的组成简单认为是苯及同系物,而错选D。因为煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,而苯、甲苯等是干馏后的部分产物。②对煤的干馏产物的组成记忆出现混乱,错选C。注意焦炉气呈气态,而苯常温下为液态,存在于煤焦油中。
4.塑料、合成橡胶和合成纤维这三大合成材料,都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列有关说法中错误的是( C )
A.天然气作为化工原料主要用于合成氨和生产甲醇
B.煤可以直接液化 ,煤与氢气作用生成液体燃料
C.乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料都可以由石油分馏得到
D.聚乙烯塑料的主要成分聚乙烯是由乙烯通过聚合反应制得的
解析:煤可以直接液化,使煤与氢气作用生成液体燃料;也可以间接液化,先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇等。石油分馏主要得到沸点不同的烃的混合物(主要含饱和烃),而催化裂化和裂解后才能得到乙烯、丙烯、甲烷等主要化工基本原料。乙烯经过聚合反应生成聚乙烯:。
错因分析:①由于对煤的气化、液化理解出现偏差,认为煤与氢气作用生成液体燃料错误,而错选B;注意煤的气化是在高温下碳与水蒸气反应生成水煤气。②对于石油的分馏、裂化和裂解产物弄混。
补偿点三:绿色化学和原子经济性
5.绿色化学对化学反应提出了原子经济性的要求。最理想的原子经济性反应是反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,没有副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯（)的方法和过程中,最符合原子经济性要求的是( C )
A.+C2H5Cl+HCl
B.+C2H5OH+H2O
C.+H2
D.+HBr
解析:注意理解题干中的信息“反应物中的原子全部转化为期望的最终产物,没有副产物”。所以认真观察分析四个反应,只有C最符合。
错因分析:由于对原子经济性的要求的理解出现偏差,没有从原子利用率100%的角度认识反应,易错选A、B。
6.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( A )
A.乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料
B.用甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.用苯和液溴为原料制取溴苯
D.用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳
解析:A中,乙烯的加聚反应为:nCH2CH2??CH2—CH2??,原子利用率为100%;B中,CH4与Cl2反应制备CH3Cl:CH4+Cl2CH3Cl+HCl;C中,苯与液溴反应为:+Br2+HBr;D中,石灰石和稀盐酸反应:CaCO3+2HClCO2↑+CaCl2+H2O,其中B、C、D中均有副产物生成,不符合绿色化学原子经济性要求。
错因分析:因为对有关化学反应方程式掌握不好,不能或不会正确书写有关有机反应的化学方程式,就无法依据化学方程式进行直观分析判断。本题易错选B或C,是由于只关注目标产物,忽视副产物(小分子)的生成。
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(时间:90分钟 满分:100分)
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知识点
题号(难易度)
核素、同位素、元素周期律
1(易),4(易),9(易),10(易),12(中),18(难)
化学反应与能量
3(易)
化学键
6(易),15(易)
化学反应快慢与限度
8(易),11(易),13(中),16(易)
原电池及化学电源
2(易),5(易),7(易),14(中),17(中)
一、选择题(每小题4分,共56分)
1.(2011年成都外国语学校期中)“嫦娥一号”成功发射,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。其任务之一是探测月球土壤厚度、探明氦3储量。下列有关氦3的说法中正确的是( B )
A.原子结构示意图为
B.原子核外电子数为2
C.3He原子中含有的中子数为2
D.3He的摩尔质量为3
解析:3He原子中质子数为2,中子数为1,核外电子数为2,则其原子结构示意图为。D中,摩尔质量的单位应为g·mol-1。
2.(2012年河北质检)染料敏化太阳能电池(简称DSC)工作时类似叶绿素的染料吸收太阳光,产生电子,电子再被电极收集,然后通过外电路,回到反电极产生光电流。该过程中的能量转化形式为( B )
A.太阳能→化学能 B.太阳能→电能
C.化学能→电能 D.电能→化学能
解析:染料敏化太阳能电池吸收太阳光(太阳能),经过一系列变化,产生光电流(电能)。故B为正确答案。
3.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是( D )
A.乙醇燃烧 B.氧化钙溶于水
C.铝粉与氧化铁粉反应 D.碳酸钙受热分解
解析:生成物总能量高于反应物总能量的反应是吸热反应,选项中只有CaCO3受热分解的反应属于吸热反应。
4.(2012年南京联考)化学科学需要借助化学专业语言来描述,下列有关化学用语正确的是( D )
A.2H的摩尔质量为2
C.F的结构示意图
D.中子数为20的氯原子Cl
解析:A项,摩尔质量必须有单位。B项,NH4I的电子式为
C项,F的结构示意图为。
5.将相同表面积的纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,下列叙述中正确的是( D )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.甲中铜被氧化,乙中锌被氧化
D.产生气泡的速率甲比乙快
解析:甲装置能构成原电池,锌是负极,铜是正极;两极反应式分别为:Zn-2e-Zn2+,2H++2e-H2↑,故甲烧杯中铜表面产生气泡。乙装置只有锌与稀H2SO4反应:Zn+2H+Zn2++H2↑,不能构成原电池。甲中,因为原电池能加快化学反应速率,则产生气泡的速率甲比乙快。
6.MgF2在灯光下能发出荧光,不溶于水和乙醇,可用于生产印刷纸币的光变色防伪油墨。下列有关MgF2的说法中错误的是( C )
A.含离子键
B.不含共价键
C.既含离子键,又含共价键
D.属离子化合物
解析:因为MgF2不溶于水和乙醇,且由活泼金属和活泼非金属元素组成,属于离子化合物,MgF2中只含离子键,没有共价键。
7.如图所示,把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸中构成原电池。下列叙述中正确的是( A )
A.该装置将化学能转变为电能
B.电流从锌片流向铜片
C.一段时间后,铜片质量减轻
D.锌片发生还原反应
解析:对于铜锌原电池,锌作负极,失去电子,发生氧化反应:Zn-2e-Zn2+;铜作正极,H+得到电子,发生还原反应:2H++2e-H2↑,铜片质量不变化。因为电子从锌流向铜,则电流从铜片流向锌片。
8.在mA+nBpC的反应中m、n、p为各物质的化学计量数,现测得C每分钟增加a mol·L-1,B每分钟减小1.5a mol·L-1,A每分钟减少0.5a mol·L-1,则m∶n∶p为( C )
A.2∶3∶2 B.2∶2∶3 C.1∶3∶2 D.3∶1∶2
解析:因为对于同一化学反应,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,故依据v(A)∶v(B)∶v(C)=0.5a∶1.5a∶a=1∶3∶2,可得m∶n∶p=1∶3∶2。
9.下列各组性质比较中,正确的是( C )
①酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
②碱性:Ba(OH)2>Mg(OH)2>Be(OH)2
③氧化性:F>Si>O
④还原性:HClA.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
解析:依据同周期、同主族元素性质的递变规律,因为非金属性:Cl>Br>I,F>O>Si,Cl>S>Si,故①④正确,③错误。因为金属性:Ba>Mg>Be,故②正确。
10.(原创题)下列说法中正确的是( C )
A.非金属元素组成的化合物只含有共价键
B.最外层电子数超过4个的原子均为非金属元素原子
C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
D.HCl气体溶于水发生电离:HClH++Cl-,说明HCl气体中含有离子键
解析:NH4Cl是由非金属元素组成的化合物,含有共价键和离子键,A错;第ⅤA、ⅥA族金属元素的最外层电子数大于4,B错;HCl属于共价化合物,D错。
11.(2012年河南质检)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( D )
组别
对应曲线
c(HCl)/mol·L-1
反应温度/℃
铁的状态
1
a
30
粉末状
2
b
30
粉末状
3
c
2.5
块状
4
d
2.5
30
块状
A.第4组实验的反应速率最慢
B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1
C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1
D.第3组实验的反应温度低于30 ℃
解析:由图像可知,1、2、3、4组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。第4组实验,反应所用时间最长,故反应速率最慢,A正确;第1组实验,反应所用时间最短,故反应速率最快,根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L-1,B正确;第2组实验,铁是粉末状,与3、4组块状铁相区别,根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L-1,C正确;由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃,D错误。
12.(2012年绵阳摸底)W、X、Y是原子序数依次增大的同一短周期元素。W、X是金属元素,它们的最高价氧化物对应的水化物之间可以反应生成盐和水;Y的最外层电子数是核外电子层数的2倍,W与Y可形成化合物W2Y。下列说法中正确的是( C )
A.Y的低价氧化物与Na2O2的漂白原理相同
B.Y的氢化物和W2Y所含化学键的类型相同
C.上述三种元素形成的简单离子中,X的离子半径最小
D.W2O2是碱性氧化物,且阳离子和阴离子的个数比为1∶1
解析:W、X、Y依次是钠、铝、硫。SO2和Na2O2的漂白原理不相同;H2S中含有共价键,Na2S中含有离子键;Na+与Al3+具有相同的电子层结构,Al3+核电荷数大,半径小,S2-比这两种金属离子多一个电子层,半径最大,则Al3+半径最小;Na2O2不是碱性氧化物,且阳离子和阴离子的个数比为2∶1。
13.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)2C(g)
若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·(L·s)-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·(L·s)-1
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是( B )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
解析:若用物质C表示反应的平均速率应为0.6 mol·L-1÷2 s=0.3 mol·L-1·s-1,又因为A、C物质的化学计量数相等,所以用A物质表示反应的平均速率也为0.3 mol·L-1·s-1。用B物质表示反应的平均速率为0.15 mol·L-1·s-1,2 s时A物质的转化率为×100%=30%,2 s时消耗B的物质的量为0.6 mol,此时B的浓度为(2-0.6)mol÷2 L=0.7 mol·L-1。
14.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两球浮力的变化)( D )
A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低
B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高
C.当杠杆为绝缘体时,A端低B端高;为导体时,A端高B端低
D.当杠杆为绝缘体时,A端高B端低;为导体时,A端低B端高
解析:若杠杆为导体时,该装置可构成原电池,Fe作负极,Fe-2e-Fe2+;Cu作正极,Cu2++2e-Cu;故导致A端低、B端高。若杠杆为绝缘体时,A端Cu不反应,B端发生反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu,质量增加;故导致A端高,B端低。
二、非选择题(共44分)
15.(10分)(1)在①NaCl、②NaOH、③N2、④H2S、⑤Na2O2中,只含有离子键的是 ,只含有极性键的是 ,既含离子键又含非极性共价键的是 。?
(2)写出下列物质的电子式:
CO2 ;NaCl ;HClO 。?
16.(10分)某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+BC+D 的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:
(1)在O~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是 ,生成C的量最多的时间段是 ;?
(2)从反应速率的变化,可看出该反应可能是 反应(填“放热”或“吸热”)。?
解析:(1)分析图像可知:t1~t2时间段里,C的物质的量浓度的变化值最大,因此该时间段里,生成C的物质的量最多,其反应速率最大。(2)分析图像可知:O~t1时间段,C的浓度增加较慢,t1~t2时间段,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,t2后由于A、B浓度减小,反应速率逐渐变小。
答案:(1)t1~t2 t1~t2 (2)放热
17.(10分)已知电极材料:铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液:CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、盐酸。按要求回答下列问题:(1)电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因:? 。?
(2)从上述实验用品中选取合适材料构建一个原电池,并在下面方框内绘出原电池装置图。
(3)若电极材料选铜和铁,电解质溶液选用Fe2(SO4)3溶液,再外加导线,能否构成原电池? (填“能”或“否”)。?
解析:(1)中,因为铜、铝的金属活动性不同,在潮湿空气中易在接口处形成原电池,加快导线腐蚀速率。
(2)中,构建原电池,首先考虑自发的氧化还原反应,其次确定负极、正极和电解质溶液。以已知材料可设计:①Zn+2HClZnCl2+H2↑(或Fe、Al均可)Zn作负极,Fe、Cu、Ag或石墨作正极;②Zn+CuCl2ZnCl2+Cu(或Fe、Al均可)Zn作负极,Fe、Cu、Ag或石墨作正极;③Fe+Fe2(SO4)33FeSO4(或Cu),Fe作负极,Cu、Ag或石墨作正极。
答案:(1)在潮湿空气中易在接口处形成原电池,加快导线腐蚀
(2)
(答案不唯一,其他合理答案,同样给分)
(3)能
18.(14分)如图是从元素周期表中截取的一个片断,其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。请回答下列问题。
(1)若X单质为空气的主要成分之一,则W的原子结构示意图为 。?
(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,这三种酸的正盐的含氧酸根离子中,有两种的电子数相等,这两种离子的离子符号是 、 。?
(3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生成摩尔质量相同的两种化合物,其中Na与Y形成的化合物的电子式为 ,所含化学键的类型为 。?
(4)Y元素在元素周期表中可能处于第 纵行(写出所有可能纵行数)。?
解析:(1)若X的单质为空气的主要成分之一,则X是N元素、W是Ar元素,Ar元素的原子结构示意图为。
(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,则分别为HNO3、H2SO4、H3PO4;其中S、P的电子数相等。(3)若Na与Y和Z的单质分别反应生成摩尔质量相同的两种化合物,即为Na2O2、Na2S,其中Na2O2的电子式为Na+]2-Na+,它含有离子键和非极性共价键。(4)由元素周期表截图可知,Y元素可能位于第15、16、17纵行。
答案:(1)
(2)S P
阶段检测(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
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知识点
题号(难易度)
能源与环境保护
1(易)
化学用语
2(易)
化学反应与能量变化
3(易),8(易),16(中)
物质结构 元素周期律
5(易),7(易),9(易),
12(中),14(中)
化学反应速率与限度
11(易)
有机化合物
4(易),6(易),10(易),13(中),19(中)
综合题
15(易),17(中),18(中)
一、选择题(每小题4分,共56分)
1.2011年8月12日第26届大学生运动会在深圳开幕。深圳大运会倡导低碳、环保,大运中心采用了太阳能光热光电、中水回用等16项节能减排技术。下列有关说法中不正确的是( C )
A.“绿飘带行动”中大约有40万车主参加了“绿色出行,少用停用”的主题活动,符合低碳环保的理念
B.大运会开幕式不放焰火,有利于保护环境
C.光电池的主要成分是SiO2
D.“中水回用”可节约水资源,减少污水的排放
解析:光电池的主要成分是晶体硅,SiO2是光导纤维的主要成分,C项错误。
2.(2012年江苏化学)下列有关化学用语表示正确的是( B )
A.乙酸的结构简式:C2H4O2
B.F-的结构示意图:
C.中子数为20的氯原子Cl
D.NH3的电子式:
解析:乙酸的结构简式为CH3COOH,C2H4O2是乙酸的化学式,A错误;F-有9个质子,10个电子,结构示意图为,B正确;中子数为20的氯原子,其质量数为37,原子符号为Cl,C错误;NH3的电子式为 ，N原子还有一对孤电子对,D错误。
3.在研究物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化,据此判断以下叙述中错误的是( C )
A.化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成
B.物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等能量释放出来
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.在化学反应中,破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时,该反应是吸热反应
解析:C中,需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如碳的燃烧,开始时需要加热,但该反应却是放热反应。
4.下列关于有机化合物性质和结构的叙述中正确的是( B )
A.甲烷、苯、淀粉、蛋白质完全燃烧的产物都只有二氧化碳和水
B.油脂属于酯,在酸性条件下的水解产物都是醇和羧酸
C.苯与液溴在铁作催化剂的条件下的反应为加成反应
D.葡萄糖、蔗糖、淀粉都可以食用,都属于天然高分子化合物
解析:蛋白质中含有氮元素,所以完全燃烧产物中含有氮的氧化物,A项错;苯与液溴反应属于取代反应,C项错;葡萄糖、蔗糖不是高分子化合物,D项错。
5.(2012年广东理综)下列应用不涉及氧化还原反应的是( D )
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
解析:A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂是Na2O2与CO2、H2O反应生成O2,在这个反应中存在电子的得失,属于氧化还原反应。B.工业上电解Al2O3制备Al,2Al2O34Al+3O2↑,存在电子得失,属于氧化还原反应。C.工业合成NH3:N2+3H22NH3也是氧化还原反应。D.实验室制备NH3:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。
6.(2012年山东理综)下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是( C )
A.苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应
C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
D.乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2,二者分子中官能团相同
解析:某些油脂中含有不饱和的碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;甲烷和Cl2的反应属于取代反应,乙烯和Br2的反应属于加成反应,B错误;葡萄糖和果糖的分子式相同,但结构不同(葡萄糖中含醛基,而果糖中不含),二者互为同分异构体,C正确;乙醇、乙酸中的官能团分别为羟基、羧基,D错误。
7.硒是人体肝脏和肾脏的组成元素之一,已知它与硫元素同族,与氪同周期,下列关于硒元素的说法中不正确的是( D )
A.原子序数为34
B.最高价氧化物的水化物的分子式为H2SeO4
C.Se的非金属性比O弱
D.气态氢化物的稳定性比氯化氢强
解析:由题干信息可确定,硒元素位于元素周期表中第四周期,第ⅥA族,故其原子序数为34,A正确。因为Se与S同主族,位于硫元素的下一周期,依据元素周期律知识,可知,B、C正确。气态氢化物的稳定性H2Se8.下列说法中正确的是( B )
A.构成原电池两个电极的材料必须是两种金属
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是正极
C.电子通过外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到放出氢气
D.铜、锌原电池工作时,若有13 g锌溶解,电路中有0.2 mol电子通过
解析:A中,构成原电池的电极材料,可以是两种金属,也可以是金属与非金属(导体)。C中,在铜、锌-稀H2SO4原电池中,Zn失电子,电子由锌流向铜,溶液中的H+在铜电极上获得电子放出氢气。D中,当有13 g Zn溶解时,失去的电子的物质的量为0.4 mol。
9.下列说法中正确的是( D )
A.原子最外层电子数为2的元素一定处于元素周期表ⅡA 族
B.同周期主族元素的原子形成的简单离子半径依次减小
C.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,还原性依次增强
解析:最外层电子数为2的元素可能是He,故不一定是第ⅡA族元素,A错;同周期主族元素的原子形成的简单离子阳离子半径依次减小,阴离子半径依次增大,B错;第三周期非金属性从左到右依次增强,故最高价氧化物的水化物的酸性依次增强,C项未注意价态,故错误;同主族非金属元素随核电荷数递增,非金属性逐渐减弱,气态氢化物稳定性减弱,阴离子还原性依次增强,D正确。
10.①乙酸乙酯、②淀粉、③蛋白质、④油脂,在稀酸存在下分别进行水解,最终生成物只有一种的是( B )
A.①和② B.只有②
C.②③和④ D.只有④
解析:乙酸乙酯在稀酸存在下水解最终生成乙酸和乙醇;蛋白质水解生成多种氨基酸;油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,只有淀粉水解只生成葡萄糖。
11.(2011年成都外国语学校期中)硫酸是一种重要的化工产品,2SO2+O22SO3是生产过程中的重要反应。下列对于该反应的说法中正确的是( D )
A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
B.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正逆反应速率均为零
C.如果反应前充入由18O原子组成的O2,反应达到平衡状态时,18O只存在于O2和SO3中
D.在工业合成SO3时,要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题
解析:A中,该反应为可逆反应,反应物不可能全部转化为生成物。B中,可逆反应达到平衡后,v正=v逆≠0。C中,由于可逆反应是动态平衡,18O进入SO3中后,又可从分解过程中进入SO2中,故18O在所有物质中都存在。
12.(2012年山东理综)下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是( B )
A.非金属元素组成的化合物中只含共价键
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
解析:NH4Cl全部由非金属元素组成,但其中含有离子键和共价键,A错误;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,各周期中ⅠA族元素的金属性最强,B正确;同种元素的原子质子数相同,但中子数不一定相同,如同位素,C错误;ⅦA族元素的阴离子还原性越强,则元素的非金属性越弱,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,D错误。
13.巴豆酸的结构简式为,现有①水 ②溴的四氯化碳溶液 ③乙醇 ④纯碱溶液
⑤酸性KMnO4溶液,在一定条件下能与巴豆酸反应的物质组合是( D )
A.只有②④⑤ B.只有②③⑤
C.只有②③④⑤ D.①②③④⑤
解析:依据官能团决定有机物的化学性质,可知:巴豆酸中含有和—COOH,故它可以发生加成反应(与水、溴的四氯化碳溶液),取代(酯化)反应(与乙醇),氧化反应(被酸性KMnO4氧化,使其褪色),与Na2CO3溶液反应(巴豆酸显酸性)。
14.(2012年新课标全国理综)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的阴离子的核外电子数与X、Y、Z原子的核外内层电子数相同。X的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,工业上采用液态空气分馏方法来生产Y的单质,而Z不能形成双原子分子。根据以上叙述下列说法中正确的是( C )
A.上述四种元素的原子半径大小为WB.W、X、Y、Z原子的核外最外层电子数的总和为20
C.W与Y可形成既含极性共价键又含非极性共价键的化合物
D.由W与X组成的化合物的沸点总低于由W与Y组成的化合物的沸点
解析:根据题意可知,W、X、Y、Z分别为H、C、N、Ne。碳原子半径大于氮原子且Ne的原子半径与它们不具有可比性,A错误;W、X、Y、Z最外层电子数之和为18,B错误;H与C能形成多种有机化合物,沸点不确定,D错误。
二、非选择题(共44分)
15.(8分)下列物质中(填序号):
①液氯 ② ③白磷 ④氯气
⑤ Cl Cl ⑧红磷
(1)互为同分异构体的有 ;?
(2)互为同素异形体的有 ;?
(3)属于同位素的有 ;?
(4)属于同一种物质的有 。?
解析:②与⑤分子式相同,结构不同,属于同分异构体。③与⑧是同种元素组成的不同单质,属于同素异形体。⑥与⑦是同种元素的不同核素,互为同位素。①与④都是氯单质,为同一种物质。
答案:(1)②⑤ (2)③⑧ (3)⑥⑦ (4)①④
16.(8分)某研究性学习小组的同学欲探究原电池的形成条件,按如图所示装置进行实验并得到如下表所示实验结果。
实验
编号
A
B
烧杯中
的液体
电流计的指
针有无偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
氯化钠溶液
有(微弱)
分析上述信息,回答下列问题。
(1)实验2中电流由 (填“A”或“B”,下同)极流向 极,请写出有关的电极反应: ?
。?
(2)实验5表明 (填字母代号,下同)。?
A.铜在潮湿空气中不会被腐蚀
B.铜的腐蚀是自发进行的
(3)判断下列说法中不正确的是 。?
A.任何一个化学反应都可以设计成原电池
B.失电子的电极是负极
C.烧杯中的液体必须是电解质溶液
D.浸入同一电解质溶液中的两个电极是活动性不同的两种金属(或一种金属和一种能导电的非金属)
解析:(1)实验2中Zn比Cu活泼,Zn是负极,发生氧化反应:Zn-2e-Zn2+;Cu是正极,溶液中的H+被还原:2H++2e-H2↑。电流方向与电子流向相反,由Cu(B)极流向Zn(A)极。
(2)实验5中有电流产生,说明有电子转移,只能是铜失电子,被氧化,表明在空气中且有电解质溶液存在时铜的腐蚀是自发进行的。
(3)只有能自发进行的氧化还原反应才可以设计成原电池。
答案:(1)B A 负极:Zn-2e-Zn2+
正极:2H++2e-H2↑ (2)B (3)A
17.(10分)(1)写出表示含有8个质子,10个中子的原子的化学符号: ;?
(2)已知阴离子aX2-和阳离子 bYn+具有相同的核外电子排布,则a、b、n之间的关系为a= ;?
(3)比较下列大小(填“>”或“<”)
A.原子半径:Cl Na B.酸性:H2CO3 H2SiO3;?
(4)某元素R气态氢化物的化学式为RH3,其最高价氧化物中含氧量为20/27,已知该元素的原子核中中子数和质子数相等,则该元素的名称是 。?
(5)反应A+3B2C+2D在四种不同的情况下的反应速率分别如下,该反应进行的快慢顺序为 。?
①v(A)=0.15 mol/(L·s) ②v(B)=0.6 mol/(L·s)
③v(C)=0.5 mol/(L·s) ④v(D)=0.45 mol/(L·s)
解析:(2)中,两种离子aX2-和bYn+具有相同的核外电子排布,说明有下式成立:a+2=b-n,整理得a=b-n-2。
(4)中,由气态氢化物的化学式RH3,可知其最高价氧化物化学式为R2O5。在氧化物中含氧量为20/27,可求出元素R的相对原子质量为14,进而确定该元素为氮。
(5)中,将反应速率用B、C、D表示的全部转化为用A表示,则②中,v(A)=0.2 mol/(L·s),③中v(A)=0.25 mol/(L·s),④中v(A)=0.225 mol/(L·s)。所以快慢顺序为③④②①。
答案:(1)18O (2)b-n-2 (3)< > (4)氮 (5)③④②①
18.(10分)镁、铝是生活中两种常见的金属,课堂上老师演示了关于镁、铝性质的系列实验,某学习小组在组长的带领下进行归纳整理,并进行了深入的思考。
(1)“位置和结构”
铝元素在周期表的位置是 ,?
镁原子电子式为 。?
(2)“基本性质”
下列关于镁、铝及其化合物性质的说法中正确的是 (不定项选择)。?
A.镁在氯气中剧烈燃烧,产物中只有离子键
B.电解熔融的Al2O3可以制备金属铝
C.Al和MgO按照适当比例混合可做“铝热剂”,发生“铝热反应”
D.铝片放入冷的浓硝酸中,无明显现象,未发生化学反应
(3)设计实验验证“金属性:Mg>Al”。
实验一:截取一段大小和形状相同的“经过一定预处理”的镁片和铝片,放入试管中,同时加入浓度和体积均相同的盐酸,观察某种实验现象,得到结论“金属性:Mg>Al”。
①镁片和铝片“经过一定预处理”,下列实验操作达到“预处理”效果的是 。?
A.用砂纸打磨镁片和铝片
B.用盐酸浸泡镁片和铝片片刻
C.用烧碱溶液浸泡镁片和铝片片刻
②通过观察某种实验现象得到结论,该实验现象是?
。?
实验二:如图,甲、乙试管中分别加入2 mL 1 mol/L MgCl2溶液和AlCl3溶液,用胶头滴管逐滴滴加5 mol/L NaOH溶液至过量。
③该“对照实验”甲、乙试管中分别出现实验现象能得出“金属性:Mg>Al”。
甲试管中的现象是 ,?
乙试管中离子方程式为 。?
解析:(2)A中,因为Mg在氯气中燃烧,生成的MgCl2属于离子化合物,其中只存在Mg2+、Cl-之间的离子键。C中,铝热剂必须是Al与活泼性比Al弱的金属氧化物组成的,而金属性Mg>Al,C错误。D中,铝片放入 冷的浓HNO3发生钝化(氧化反应)。
(3)实验一中,镁片和铝片表面存在氧化膜,可以用砂纸打磨或稀盐酸浸泡;NaOH溶液只能除去Al2O3,不与MgO反应。实验二中,分别向甲、乙试管中加入同浓度、同体积的MgCl2溶液和AlCl3溶液,逐滴滴加5 mol/L NaOH溶液至过量,则甲中发生反应:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓。乙中发生反应:Al3++3OH-
Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-Al+2H2O。
答案:(1)第三周期第ⅢA族 ·Mg· (2)AB
(3)①AB ②含有镁片的溶液中无色气泡产生的速度快(或镁片比铝片溶解的快)
③溶液中出现白色沉淀 Al3++4OH-Al+2H2O
19.(8分)室温时10 mL某气态烃与过量的氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复到至室温,气体体积减少了35 mL,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少了40 mL。则该气态烃的分子式为 ,写出其所有的同分异构体的结构简式: 、 。?
解析:设该烃为CxHy
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O ΔV
1 x+ x (1+)
10 mL 40 mL 35 mL
所以:== 解得:x=4,y=10。
答案:C4H10 CH3CH2CH2CH3
